小型水電站工程水土保持設計

摘要：隨著我國經濟建設建設步伐的加快，水電站工程數量日益增加。水電站施工過程中的水土流失及水土保持的問題逐漸受到眾多學者的關注。本文結合工程實例，通過對水電站流域內水土流失和水土保持具體狀況的介紹，提出一些合理有效的防治措施。供相關施工人士參考與借鑒。

關鍵詞：水電站；水土流失；水土保持；防治措施；設計

Abstract: As China’s economic construction speed up the pace of construction, hydropower station number is increasing. Hydropower station in the process of construction of soil and water loss and soil and water conservation has attracted many scholars’ attention. Combining with the project examples, through to the hydropower station in the soil and water loss and soil and water conservation specific conditions of introduction, puts forward some reasonable and effective prevention and control measures. For related construction reference and the model for people.

Keywords: hydropower station; Water and soil loss; Water and soil conservation; Prevention and control measures; design

目前，水利設施建設的蓬勃發(fā)展使得水電站的數量不斷增加，但在許多水電站工程施工過程中，由于開挖坡面、機械碾壓以及采石挖土等作業(yè)，很大程度上破壞了施工地段的地貌和植被，出現地表裸露、植被稀疏、土體松散,土壤的抗侵蝕能力嚴重下降等問題，極易導致水土流失加劇，給當地的生態(tài)環(huán)境帶來極為不利的影響。因此，有必要尋找一些合理有效的措施來解決好水土流失和水土保持的問題，盡量避免水土流失現象的出現。從而有效地保護好生態(tài)環(huán)境。

1工程概況

某水電站是一座以發(fā)電、防洪為主，兼顧養(yǎng)殖水利工程。水庫正常蓄水位為718.0m，設計洪水位（P＝2％）為719.38m，校核洪水位（P＝0.2）為721.80m，死水位為706.0m。溢流壩最大壩高35.5m，長158m；非溢流壩最大壩高40m，長133m。水庫總庫容1432萬m3，電站裝機容量為1000kW，水庫設計年供水量1000萬m3。本工程屬三等工程，樞紐大壩按三級建筑物設計，引水系統(tǒng)、廠房、開關站按五級建筑物設計。水庫興建后，庫區(qū)養(yǎng)殖和旅游事業(yè)將對周邊經濟產生一定的社會效益。

2水土流失預測

（1）預測時段。根據水利工程特點，工程在施工期要進行開挖、回填、搬遷、拆除等活動，從而擾動地表，破壞水土保持面積，產生新的水土流失。而在運行期間水土保持措施基本到位，地表和水保設施無新的破壞，不會再造成新的

水土流失，因此水土流失預測和防治重點是在施工期間。

（2）工程擾動原地貌面積。本工程可能造成的水土流失范圍主要為項目建設區(qū)，包括水庫樞紐建筑物區(qū)域、棄渣場、水庫淹沒及安置區(qū)、引水渠、各級電站廠等工程，永久占地0.4hm2沙石料廠、臨建設施等臨時工程占地0.53hm2。

（3）工程棄土、棄石、棄渣量。該工程總棄渣量為13.4萬m3，根據施工場地及地形條件布設棄渣場，頂面覆蓋造地，共占河灘地1.46hm2。

（4）可能造成的水土流失量預測。根據土壤侵蝕分區(qū)圖和項目區(qū)的地形地貌，確定侵蝕剝蝕中低山區(qū)約為1200t/（km2•a），工程擾動地表新增水土流失量為18.4t，棄渣流失造成的水土流失量為5.8t。

（5）工程建設期間土石方開挖、砂石料開采等施工會擾動土地,破壞原地貌和植被及土體結構,致使地表土層抗蝕能力減弱及土體的抗剪強度降低,若遇到降雨就隨雨水的沖刷入滲,加劇水土流失。

（6）廠區(qū)及道路建設、施工占地對原有地表結構的破壞,產生水土流失。

（7）施工生產生活區(qū)對地表的擾動亦較大, 因而也是水土流失產生原因之

一。另外,場地平整在開挖過程及開挖邊坡沒有及時采取臨時或永久防護措施,也導致了水土流失的產生。

3水土流失防治措施

3.1防治原則和目標

嚴格按照國家和地方有關法律、法規(guī)和技術規(guī)范、標準，使防治措施符合國家對水土保持及生態(tài)建設規(guī)劃的總體要求,認真貫徹執(zhí)行“預防為主、因地制宜、加強管理、注重效益、全面規(guī)劃、綜合防治”的水土保持工作方針。堅持水土保持工程與主體工程同時設計、同時施工、同時投入使用的原則。

本工程水土流失防治的目標為：預防和治理因水電站建設而造成的新的水土流失；在保障工程建設和運行安全的前提下，合理地保護和利用水土資源，提高土地生產力，改善生態(tài)環(huán)境。

3.2水土流失防治分區(qū)及措施

將工程措施和植物措施相結合,“點、線、面”相結合,形成完整的防護體系。在棄渣場等“點”狀位置,采取攔渣工程、護坡工程、渣頂綠化美化工程相結合;在施工道路等“線”狀位置,采取工程措施為主,植物措施為輔;在整個施工作業(yè)“面”上,采取土地整治和綠化美化工程相結合,合理利用土地資源,改善生態(tài)環(huán)境,更有效地控制水土流失,防治責任內的水土流失。

3.3水電站庫區(qū)的水保措施

該區(qū)水土保持以生態(tài)建設為主，主要做好以下幾個方面：一是全面做好水源區(qū)近期和中長期治理保護規(guī)劃，保證水源水質長期良好；二是加強封育保護，充分發(fā)揮生態(tài)自我修復能力，盡快恢復植被；三是大力發(fā)展小水電建設，實施以電代柴工程，盡可能減少對森林資源的破壞；四是在水源區(qū)內建立水上娛樂設施和環(huán)境旅游條件，把該區(qū)建立成一個集發(fā)電、灌溉、旅游、環(huán)保于一體的綜合生態(tài)旅游區(qū)。

3.4水電站樞紐工程和廠區(qū)的水保措施

本區(qū)主要包括樞紐建筑物、管理站辦公、生活區(qū)等，其水土保持主要在防止水土流失的同時加強綠化美化，具體措施為：在建筑物周圍及暫時閑置空地進行土地平整后植樹種草綠化美化，改善建筑物周邊的單調景觀環(huán)境；點、線、面相結合，綠化、園林小品相結合；充分利用和巧借壩肩周邊的山形地勢，創(chuàng)造美麗宜人的環(huán)境.

（1）樞紐棄渣場水土保持措施。由于水電站樞紐處在峽谷之中，壩址處開挖量以石料為主，采用集中堆放方式，棄渣場要選在壩址下游200m處，設計棄渣場總面積為4000m2，堆渣容量13.4萬m3。棄渣場水土流失防治擬采取工程措施、土地整治、植物措施相結合的綜合防治措施。具體為：其一，棄渣場邊坡攔渣工程措施為穩(wěn)固渣場邊坡、防治棄渣流失。擬在棄渣場臨河面采用鉛絲籠塊石護坡，修建鉛絲籠塊石護坡共計93m3。其二，棄渣場土地整治措施：先對堆渣表土作整平處理，在堆放過程中要合理堆放，用推土機整平，使之形成一個平臺，并在頂部覆上黏土。其三，棄渣場表面植物防護措施：棄渣場為人工再塑地貌，表面在采取護坡、土地平整覆土措施后，需采取植物措施，以恢復棄渣場植被。擬采用植物種草措施，喬木參照《水土保持綜合治理技術規(guī)范》按5000株/hm2計，棄渣場共栽植喬木1980株；種草用撒播草籽的方式種植，30kg/hm2。

（2）施工臨建防治區(qū)水土保持方案。本工程施工臨建防治區(qū)包括樞紐工程的臨時生活區(qū)、生產區(qū)的施工臨建占地，面積約1hm2。對于臨建占地的水土保持措施以土地整治和植物措施為主，具體措施為：對施工臨時建設拆除后的場地進行廢物清理土地平整，種植水土保持林草，恢復植被，喬木、灌木、草類相結合栽植。

（3）綠化、美化區(qū)水土保持方案。本區(qū)主要包括樞紐建筑物、管理站辦公、生活區(qū)等。本區(qū)水土保持主要在防止水土流失的同時，加強綠化美化。具體措施為：在建筑物周圍及暫時閑置空地進行土地平整后植樹種草、綠化美化，改善建筑物周邊的單調景觀環(huán)境。點、線、面相結合，綠化、園林小品相結合；充分利用和巧借壩肩周邊的山形地勢，創(chuàng)造美麗宜人的環(huán)境。同時在水庫岸邊一定距離布設防風林或種植攀緣植物，以加大綠化面積。樞紐工程建筑物及管理辦公、生活區(qū)占地面積為0.2hm2，按30％綠化率計算，需綠化面積0.06hm2，栽植株行距3m，共需栽喬木190株。

3.5 施工生產生活區(qū)

填方邊坡按穩(wěn)定坡比1:1.75 進行放坡,用干砌石護坡,并在坡頂設置截水溝(矩形,50 cm×50cm),在坡腳設置擋土墻和排水溝(矩形,30cm×30cm),擋土墻臨河側拋填大塊石護腳\工程施工結束后,對施工臨時占用的耕地和林地進行復墾,對其他區(qū)域綠化布局以喬灌草結合方式,種植早柳。羊蹄甲和胡枝子,并在林下空地撤播羊茅草籽。

3.6 道路建設區(qū)

在施工道路兩側開挖臨時排水溝,采用梯形斷面,底寬30cm,高30cm,邊坡比為1:1。在道路兩側種植羊蹄甲和胡枝子作為行道樹,開挖土質邊坡撒播羊茅草籽護坡”施工結束后,對施工裸地撤播羊茅草籽綠化;對大壩上游蓄水后被水庫淹沒的臨時道路不再考慮采用植物措施。

3.7水電站周邊流域水保治理措施

（1）按照靠山吃山、吃山養(yǎng)山的原則，養(yǎng)好護好現有植被和森林。在高山、遠山有散生母樹的地方應開展封山禁牧、育林育草和大力發(fā)展多品種的優(yōu)質用材林、灌木林；在離村莊較近的荒山、荒坡、荒溝，應大力發(fā)展各種干鮮水果樹和經濟林，積極發(fā)展山地果園。

（2）整修現有耕地，根據人口發(fā)展需要，確定基本農田。對原有的梯田、溝壩地要加固提高，對塌邊倒堰的梯田進行修補，坡耕地修成石坎梯田，設法增加土層厚度。

（3）陰坡種植松、柏等針葉樹，在陽坡土層較厚的地方栽種蘋果、梨、紅果、花椒等樹種；土層薄、立地條件差的地方種植灌木或牧草。

（4）對支毛小溝修建閘谷坊。對比較寬闊的溝道，根據溝壑的長度和深度修建必要的工程措施，如閘谷坊、開挖排洪渠、修筑攔河壩、淤地壩等，并積極發(fā)展集雨旱井，有效地控制水土流失。

（5）利用當地資源優(yōu)勢，發(fā)展多種經營，使群眾盡快致富。

3.8 加強水利風景區(qū)的建設

加強水利風景區(qū)的建設，實現人與自然和諧相處，是現代水利、可持續(xù)發(fā)展水利的重要組成部分，是對水利工程規(guī)劃進行的進一步優(yōu)化和補充。風景區(qū)建設中的綠化、美化，污水處理、環(huán)境治理，是對水利工程環(huán)境保護、水土保持等工作的有利推動和促進，是促進水資源優(yōu)化配置、滿足社會生態(tài)、環(huán)境優(yōu)化的需要，是水利中心工作內涵的深化和外延的拓展。